Web GIS

基於Internet的地理信息系統，我們常稱為Web-GIS，這主要是由於大多數的客户端應用採用了WWW協議。隨着技術的進步，客户端可能會採用新的應用協議，因此也被認為是Internet GIS

1、WebGIS是Web 技術和GIS技術相結合的產物，是利用Web技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術。

2、由於HTTP協議採用基於C/S的請求/應答機制，具有較強的用户交互能力，可以傳輸並在瀏覽器上顯示多媒體數據，而GIS中的信息主要是需要以圖形、圖像方式表現的空間數據，用户通過交互操作，對空間數據進行查詢分析。這些特點，使得人們完全可以利用Web來尋找他們所需要的空間數據，並且進行各種操作。

WebGIS是Internet和WWW技術應用於GIS開發的產物，是實現GIS互操作的一條最佳解決途徑。從Intemet的任意節點，用户都可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、製作專題圖、進行各種空間信息檢索和空間分析。

因此，WebGlS不但具有大部分乃至全部傳統GIS軟件具有的功能，而且還具有利用Intenet優勢的特有功能,即用户不必在自己的本地計算機上安裝 GIS軟件就可以在Intenet上訪問遠程的GIS數據和應用程序，進行GIS分析，在Intenet上提供交互的地圖和數據。

WebGIS的關鍵特徵是面向對象、分佈式和互操作。任何G1S數據和功能都是一個對象，這些對象部署在Internet的不同服務器上，當需要時進行裝配和集成。Intemet上的任何其他系統都能和這些對象進行交換和交互操作。

(1)全球化的客户/服務器應用 全球範圍內任意一個WWW節點的Internet用户都可以訪問WebGIS服務器提供的各種GIS服務，甚至還可以進行全球範圍內的GIS數據更新。

(2)真正大眾化的GIS由於Internet的爆炸性發展，Web服務正在進入千家萬户，WebGIS給更多用户提供了使用GIS的機會。WebGIS可以使用通用瀏覽器進行瀏覽、查詢，額外的插件(plug-in)、ActiveX控件和Java Applet通常都是免費的，降低了終端用户的經濟和技術負擔，很大程度上擴大了GIS的潛在用户範圍。而以往的GIS由於成本高和技術難度大，往往成為少數專家擁有的專業工具，很難推廣。

(3)良好的可擴展性 WebGIS很容易跟Web中的其他信息服務進行無縫集成，可以建立靈活多變的GIS應用。 (4)跨平台特性 在WebGIS以前，儘管一些廠商為不同的操作系統(如：Windows、UNIX、Macintosh)分別提供了相應的GIS軟件版本，但是沒有一個GIS軟件真正具有跨平台的特性。而基於Java的WebGIS可以做到"一次編程，到處運行 (write once, run anywhere)" ，把跨平台的特點發揮得淋漓盡致。

WebGIS應用客户/服務器概念來執行GIS的分析任務。它把任務分為服務器端和客户端兩部分，客户可以從服務器請求數據、分析工具或模塊，服務器或者執行客户的請求並把結果通過網絡送回給客户，或者把數據和分析工具發送給客户供客户端使用。

WebGIS 可使用户在Intenet上操作GIS地圖和數據，用Web瀏覽器（IE、Netscape,etc.)執行部分基本的GIS功能：如zoom（縮放）、 Pan（拖動）、Query（查詢）和Label（標註），甚至可以執行空間查詢：如“離你最近的旅館或飯店在哪兒”，或者更先進的空間分析：比如緩衝分析和網絡分析等。在Web上使用WebGIS就和在本地計算機上使用桌面GIS軟件一樣。

通過超鏈接(Hyperlink)，WWW提供在Intemet上最自然的交互性。通常用户通過超鏈接所瀏覽的Web頁面是由WWW開發者組織的靜態圖形和文本，這些圖形大部分是FPEG和GIF格式的文件，因此用户無法操作地圖，甚至連像zoom、Pan、Query這樣簡單的分析功能都無法執行。

GIS 數據和分析工具是獨立的組件和模塊，WebGIS利用Intemet的這種分佈式系統把GIS數據和分析工具部署在網絡不同的計算機上，用户可以從網絡的任何地方訪問這些數據和應用程序，即不需要在本地計算機上安裝GIS數據和應用程序，只要把請求發送到服務器，服務器就會把數據和分析工具模塊傳送給用户，達到Just—in—time的性能。

Intemet的一個特點就是它可以訪問分佈式數據庫和執行分佈式處理，即信息和應用可以部署在跨越整個Intenet的不同計算機上。

由於WebGIS是分佈式系統，數據庫和應用程序部署在網絡的不同計算機上，隨時可被管理員更新，對於Intenet上的每個用户來説都將得到最新可用的數據和應用，即只要數據源發生變化，WebGIS將得到更新。和數據源的動態鏈接將保持數據和軟件的現勢性。

WebGIS對任何計算機和操作系統都沒有限制。只要能訪問Intenet，用户就可以訪問和使用WebGIS而不必關心用户運行的操作系統是什麼。隨着Java的發展，未來的WebGIS可以做到“一次編寫，到處運行”，使WebGIS的跨平台特性走向更高層次。

此特性是未來WebGIS的發展方向。異構環境下在GIS用户組間訪問和共享GIS數據、功能和應用程序，需要很高的互操作性。OGC提出的開放式地理數據互操作規範(OpenGeodata Interoperablity Specificaton)為GIS互操作性提出了基本的規則。其中有很多問題需要解決，例如數據格式的標準、數據交換和訪問的標準、OIS分析組件的標準規範等。隨着Intemet技術和標準的飛速發展，完全互操作的WebGIS將會成為現實。

使用Web上超媒體系統技術，WebGIS通過超媒體熱鏈接可以鏈接不同的地圖頁面。例如，用户可以在瀏覽全國地圖時，通過單擊地圖上的熱鏈接，而進入相應的省地圖進行瀏覽。

另外，WWW為WebGIS提供了集成多媒體信息的能力，把視頻、音頻、地圖、文本等集中到相同的Web頁面，極大地豐富了GIS的內容和表現能力。

WebGIS應當是開放的：webGIS能夠共享多種來源、多級尺度（比例尺）、存放在不同地點的地理數據，能夠和其他應用軟件集成，並通過Java、CORBA、DCOM等技術跨平台協作運行，支持C/S模式等。

WebGIS能在Intemet環境下運行：WebGIS使用Intenet協議標準，將GIS與Web服務器集成，通過普通瀏覽器，用户可以在任何地方操縱WebGIS，共享地理空間信息服務，從而將GIS擴展成為公眾服務系統。

WebGIS必須支持數據分佈和計算分佈：WebGIS服務器為網絡用户提供GIS服務：地理數據存取服務、地理數據目錄服務、地理信息分析服務和地圖顯示服務。通過互操作技術，共享分佈的數據對象，在多個不同的平台上協同運行，最大限度地利用網絡資源。

WebGIS能在網絡上直接查詢和存取數據：建立地理時空數據結構標準和操作標準，直接在Intenet上查詢數據和存取數據。

空間數據庫管理技術

對象—關係數據庫技術和麪向對象的數據庫技術正在逐步成熟起來，成為未來GIS空間數據管理的主要技術。因為關係型數據庫管理系統已經相當成熟，商業化的 RDBMS不僅支持C/S模式，而且支持數據分佈，通過SQL語言和ODBC，幾乎所有的GIS軟件通過公共標識號都能和其協同運行。

面向對象方法

從面向對象技術的發展來看，它是描述地理問題非常理想的方法。面向對象是一種認識方法。面向對象分析(OOA)、面向對象設計(OOD)、面嚮對象語言(00L)和麪向對象數據管理(OODBM)貫穿整個信息系統的生命週期。面向對象的空間數據庫技術正在逐步成熟，空間對象查詢語言(SOQL)、空間對象關係分析、面向對象數據庫管理、對象化軟件技術等，都和GIS密切相關。

客户/服務器模式

客户/服務器的含義非常廣泛，數據庫技術和分佈處理技術都和它密切相關。通過平衡客户/服務器間的數據通信和地理運算，能夠利用服務器的高性能處理複雜的關鍵性業務，並降低網絡數據流量：通過規劃客户/服務器模式的GIS系統，用户能夠最大限度地利用網絡上的各種資源。

組件技術

為避免系統重複編碼，浪費軟件資源，參照製造業成功經驗，使用插件(Plug—In)、組件(Activex)和中間件(Middleware)技術組裝軟件產品：如各軟件生產商製作自己最好的組件，其他軟件開發人員和系統集成人員，可直接使用該部件提供的功能，無須重新編碼，從而擴大了軟件開發社會分工，提高了軟件生產效率。

分佈式計算機平台

即Distributed Computing Platform技術，目前有OMG的CORBA/Java標準和微軟的DCOM/ActiveX標準。

另外與WebGIS相關的技術還包括：多媒體數據操作標準ISO SQL/MM、地理數據目錄服務技術（Geodata Catalog Service）、數據倉庫技術、地理信息高速公路設施等

GIS向網絡化發展是大勢所趨。Web GIS已成為當今GIS技術研究熱點，也是各大廠商激烈競爭的焦點。當前，國內外幾家主要的GIS廠商也都在積極開發Web GIS產品，提出自己的解決方案。

在國外，典型的Web GIS產品包括Microsoft公司Terra Server影像數據服務器、MapPoint.NET，Google公司地圖搜索服務Google Earth等。MapPoint Web提供的服務有：基於地址、興趣點、經緯度的位置服務、位置相關背景服務、路徑選擇服務、鄰近搜索服務和距離計算服務等。MapPoint 3.0基於VS.NET開發，任何網絡用户都可以通過SOAP來訪問MapPoint的XML Web Service接口。VS.NET會自動為MapPoint服務產生代理類，使得開發者可以非常方便地使用MapPoint的服務。Google Earth整合了本地搜索與駕車指南兩項服務，具有地圖註釋功能，採用3D地圖定位技術，提供衞星遙感圖像、鳥瞰圖和立體圖3種可視化模式，可在3D地圖上通過交互方式定點查看指定區域，進行不同視角的放大、縮小、漫遊等地圖控制以及自動搜索路徑完成道路導航等操作。Google公司通過發佈地圖服務應用程序接口（Google Maps API），允許用户在程序中嵌入Google Maps功能，開發人員可以用Java Script腳本語言將Google Maps服務嵌入網頁，將平台與地理數據捆綁，從地圖服務和開發兩個層面降低了GIS開發門檻，大大促進了空間信息的應用領域。

在國內，Web GIS技術也有了長足的進步。國內對Web GIS的應用範圍主要偏重於行業部門，包括利用Web服務器進行地理信息服務支撐下的平台建設和提供公眾基礎地理信息服務的應用，如“數字城市”等。國內Web GIS比較典型的開發平台有SuperMap IS、GeoSurf等。

SuperMap IS是基於.Net技術和SuperMap Objects組件技術開發，採用面向分佈式計算技術，支持跨區域、跨網絡的複雜大型網絡應用系統進行集成，引入了Web Services技術，提供了GIS Web Services和Web Controls組件，具有系統安全可靠、系統維護和升級簡單方便以及網絡級可重用等諸多優點。

武漢吉奧信息工程技術有限公司開發的GeoSurf是一套基於J2EE的Web GIS平台軟件，提供了強大的基於網絡環境的在線地圖訪問、瀏覽、查詢、編輯處理和輸出等工具，在體系結構上包含GeoSurf客户端組件、GeoSurf應用服務器、GeoSurf空間數據處理服務器（SDPS）和GeoSurf部署管理工具等幾個部分。

圖行天下推出了面向公眾服務的網站 （www. go2map.com），以獨有的網絡地圖信息平台Go2 map MIP為基礎，為用户提供地圖應用系統開發中間件、地圖服務系統應用程序接口（API）、電子地圖租用、在線地圖服務和地圖數據銷售等全面的地圖服務解決方案。Go2map MIP集成了Web、底層GIS平台、數據庫訪問、網絡負載均衡和地圖服務擴展等多項不同領域的技術。

北京中遙地網信息技術有限公司自主研發了一體化網絡空間信息系統平台軟件GeoBeans。該軟件基於Internet/Intranet的分佈式計算環境，參考OpenGIS規範，採用與平台無關的Java語言JavaBeans構件模型以及Com組件模型，可在多種系統平台上運行，支持柵格和矢量圖形的處理，實現了Internet信息基礎平台和GIS的無縫集成。它既具有服務器端空間數據處理和大型數據庫管理的能力，也平衡了客户端和服務器之間的負載，減小了網絡流量，實現了數據的分佈式存儲和計算的分佈性。GeoBeans為用户提供一體化解決方案，提供了數據轉換、數據編輯、數據管理、數據分析和信息瀏覽等服務。